萬物互聯(lián)時代 智能傳感器迎發(fā)展新機遇

　　物聯(lián)網(wǎng)已成為信息科技發(fā)展趨勢，作為物聯(lián)網(wǎng)的“觸手”，傳感器在當今信息時代發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。上海微技術(shù)工業(yè)研究院CEO、中國傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(SIA)秘書長楊瀟就表示人類逐漸步入智能時代，物聯(lián)網(wǎng)將駛?cè)肟燔嚨?，隨著其技術(shù)不斷進步，傳感器將不僅僅具備基礎(chǔ)的信息收集處理功能，高度智能化將成為衡量其性能高低的基本依據(jù)。

　　智能傳感器應用領(lǐng)域不勝枚舉

　　如今智能傳感器已廣泛應用于航天、航海、國防、工農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和交通等各個領(lǐng)域中。

　　航空航天：NASA為檢測制造航天飛機的材料是否達到使用壽命，需要經(jīng)常檢測運載火箭的艙內(nèi)設(shè)施以及各個關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)的的健康狀況，因此在艙身各部分安裝傳感器接收器，在接收到中央傳感器發(fā)射的電磁波，將其轉(zhuǎn)換為實時數(shù)據(jù)并傳輸?shù)接嬎銠C中，計算機利用自身的一套算法處理該數(shù)據(jù)并實現(xiàn)信息反饋，提供了一種結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的實現(xiàn)方法。

　　海洋探測：開發(fā)海洋資源的前提是海洋信息的實時收集與檢測，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在海洋環(huán)境領(lǐng)域的廣泛應用，為實現(xiàn)海洋環(huán)境實時監(jiān)測、海洋信息實時采集，海洋信息智能采集成為保證海洋環(huán)境監(jiān)測的基礎(chǔ)。

　　國防軍事：軍事力量是衡量一國國防實力和綜合實力的關(guān)鍵指標，對于國防建設(shè)具有重要的作用。作為軍事力量的重要組成部分，武器系統(tǒng)的性能決定了軍事隊伍作戰(zhàn)的成敗，在武器系統(tǒng)中引入智能傳感器不僅能夠?qū)崟r監(jiān)測戰(zhàn)場形勢變化從而及時調(diào)整偵察和作戰(zhàn)計劃，而且可以通過應用各類微小傳感裝置實現(xiàn)隱蔽性監(jiān)視，為摧毀敵人目標點和攻擊武裝力量奠定技術(shù)和環(huán)境基礎(chǔ)。

　　工業(yè)生產(chǎn)：利用傳統(tǒng)的傳感器無法對某些產(chǎn)品質(zhì)量指標(例如，黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等)進行快速直接測量并在線控制。而利用智能傳感器可直接測量與產(chǎn)品質(zhì)量指標有函數(shù)關(guān)系的生產(chǎn)過程中的某些量(如溫度、壓力、流量等)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡或?qū)＜蚁到y(tǒng)技術(shù)建立的數(shù)學模型進行計算，可推斷出產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　智慧農(nóng)業(yè)：智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級階段，涉及到應用傳感和測量技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機與通信技術(shù)等智能信息技術(shù)，依托安置在農(nóng)產(chǎn)品種植區(qū)的各個傳感器節(jié)點和通信網(wǎng)絡，實施監(jiān)測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的田間智慧種植數(shù)據(jù)，實現(xiàn)可視化管理、智能預警等，因此傳感器技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項關(guān)鍵技術(shù)。

　　生物醫(yī)學：在生物醫(yī)學領(lǐng)域中，傳感器作為核心部件被應用到了眾多的檢測儀器中，關(guān)乎到人體健康往往對醫(yī)用傳感器有更高要求，不僅對其精確度、可靠性、抗干擾性，同時在傳感器的體積、重量等外部特性上也有其特殊的要求，因此傳感器在醫(yī)學中的應用在一定程度上反映了傳感器的發(fā)展水平。隨著可穿戴式、可植入式微型智能傳感器逐漸面世，醫(yī)學檢測儀器的發(fā)展有了里程碑式的飛躍。

　　智能交通：智能交通產(chǎn)品中對傳感器的應用首推自動駕駛，由于汽車車體本身空間有限，普通的傳感器難以滿足時代提出的新需求，這時候智能傳感器的優(yōu)勢便凸顯出來。相較于傳統(tǒng)傳感器，智能傳感器不僅可實現(xiàn)精準的數(shù)據(jù)采集，而且能將成本控制在一定范圍內(nèi)。另外，其自動化能力以及多樣化功能也為智能傳感器加分不少。例如谷歌汽車，除了激光掃描儀用到傳感器之外，攝像頭、雷達、慣性等部件/系統(tǒng)也都使用了傳感器技術(shù)。目前，比較常見的用于自動駕駛汽車上的傳感器有激光雷達、圖像傳感器、毫米波雷達等。

　　技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)未來

　　傳感器作為整個物聯(lián)網(wǎng)的末端，潛在需求量很大。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018-2023年中國傳感器制造行業(yè)發(fā)展前景與投資預測分析報告》初步估算，2017年全球傳感器市場規(guī)模已經(jīng)突破2000億美元。預計未來五年我國傳感器總產(chǎn)量將超萬億只，到2021年市場規(guī)模將達到5937億元，且市場規(guī)模有望不斷擴大。

　　然而目前國內(nèi)傳感器行業(yè)，長期依賴進口，已成為我國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的瓶頸。2017年11月20日工信部正式下發(fā)《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動指南(2017-2019年)》提出要在智能終端、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等工業(yè)領(lǐng)域有所發(fā)展，想讓進口替代率進一步上升。期望在市場需求和國家政策的推動下2019年能實現(xiàn)重大的技術(shù)突破，并能涌現(xiàn)出一大批具有創(chuàng)新能力的先進技術(shù)企業(yè)。

　　隨著萬物互聯(lián)時代的到來，智能終端對傳感器的數(shù)量、質(zhì)量要求不斷升級，除了智能手機等消費類電子領(lǐng)域用的MEMS麥克風和CMOS圖像傳感器，越來越多的智能傳感器在AR/VR、汽車、智能家居領(lǐng)域都將有非常好的發(fā)展前景。據(jù)有關(guān)專家預計2019年中國的智能傳感器產(chǎn)值將達到35億美元，國產(chǎn)智能傳感器所占比重會達到25%以上，比之前比重提高了一倍。

　　智能傳感器的未來，很大程度在于運用新原理、新結(jié)構(gòu)、新材料，以實現(xiàn)微功耗、低成本、高可靠性等參數(shù)指標的提升、研發(fā)更高技術(shù)和創(chuàng)新類的智能傳感器產(chǎn)品，并綜合其他領(lǐng)域共同發(fā)展，相信其戰(zhàn)略高地位置很快會被凸顯出來。

　　結(jié)語：智能傳感器的發(fā)展為傳統(tǒng)行業(yè)注入新鮮血液的同時也引領(lǐng)了傳感器產(chǎn)業(yè)的潮流。新一代智能傳感器將結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡、人工智能等技術(shù)不斷完善其功能，智能傳感器打開了一個充滿機會的新世界，具有十分可觀的發(fā)展前景。